git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/alsdec.c

   1 /*
   2  * MPEG-4 ALS decoder
   3  * Copyright (c) 2009 Thilo Borgmann <thilo.borgmann _at_ mail.de>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * MPEG-4 ALS decoder
  25  * @author Thilo Borgmann <thilo.borgmann _at_ mail.de>
  26  */
  27
  28 #include <inttypes.h>
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "get_bits.h"
  32 #include "unary.h"
  33 #include "mpeg4audio.h"
  34 #include "bgmc.h"
  35 #include "bswapdsp.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "mlz.h"
  38 #include "libavutil/samplefmt.h"
  39 #include "libavutil/crc.h"
  40 #include "libavutil/softfloat_ieee754.h"
  41 #include "libavutil/intfloat.h"
  42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  43
  44 #include <stdint.h>
  45
  46 /** Rice parameters and corresponding index offsets for decoding the
  47  *  indices of scaled PARCOR values. The table chosen is set globally
  48  *  by the encoder and stored in ALSSpecificConfig.
  49  */
  50 static const int8_t parcor_rice_table[3][20][2] = {
  51     { {-52, 4}, {-29, 5}, {-31, 4}, { 19, 4}, {-16, 4},
  52       { 12, 3}, { -7, 3}, {  9, 3}, { -5, 3}, {  6, 3},
  53       { -4, 3}, {  3, 3}, { -3, 2}, {  3, 2}, { -2, 2},
  54       {  3, 2}, { -1, 2}, {  2, 2}, { -1, 2}, {  2, 2} },
  55     { {-58, 3}, {-42, 4}, {-46, 4}, { 37, 5}, {-36, 4},
  56       { 29, 4}, {-29, 4}, { 25, 4}, {-23, 4}, { 20, 4},
  57       {-17, 4}, { 16, 4}, {-12, 4}, { 12, 3}, {-10, 4},
  58       {  7, 3}, { -4, 4}, {  3, 3}, { -1, 3}, {  1, 3} },
  59     { {-59, 3}, {-45, 5}, {-50, 4}, { 38, 4}, {-39, 4},
  60       { 32, 4}, {-30, 4}, { 25, 3}, {-23, 3}, { 20, 3},
  61       {-20, 3}, { 16, 3}, {-13, 3}, { 10, 3}, { -7, 3},
  62       {  3, 3}, {  0, 3}, { -1, 3}, {  2, 3}, { -1, 2} }
  63 };
  64
  65
  66 /** Scaled PARCOR values used for the first two PARCOR coefficients.
  67  *  To be indexed by the Rice coded indices.
  68  *  Generated by: parcor_scaled_values[i] = 32 + ((i * (i+1)) << 7) - (1 << 20)
  69  *  Actual values are divided by 32 in order to be stored in 16 bits.
  70  */
  71 static const int16_t parcor_scaled_values[] = {
  72     -1048544 / 32, -1048288 / 32, -1047776 / 32, -1047008 / 32,
  73     -1045984 / 32, -1044704 / 32, -1043168 / 32, -1041376 / 32,
  74     -1039328 / 32, -1037024 / 32, -1034464 / 32, -1031648 / 32,
  75     -1028576 / 32, -1025248 / 32, -1021664 / 32, -1017824 / 32,
  76     -1013728 / 32, -1009376 / 32, -1004768 / 32,  -999904 / 32,
  77      -994784 / 32,  -989408 / 32,  -983776 / 32,  -977888 / 32,
  78      -971744 / 32,  -965344 / 32,  -958688 / 32,  -951776 / 32,
  79      -944608 / 32,  -937184 / 32,  -929504 / 32,  -921568 / 32,
  80      -913376 / 32,  -904928 / 32,  -896224 / 32,  -887264 / 32,
  81      -878048 / 32,  -868576 / 32,  -858848 / 32,  -848864 / 32,
  82      -838624 / 32,  -828128 / 32,  -817376 / 32,  -806368 / 32,
  83      -795104 / 32,  -783584 / 32,  -771808 / 32,  -759776 / 32,
  84      -747488 / 32,  -734944 / 32,  -722144 / 32,  -709088 / 32,
  85      -695776 / 32,  -682208 / 32,  -668384 / 32,  -654304 / 32,
  86      -639968 / 32,  -625376 / 32,  -610528 / 32,  -595424 / 32,
  87      -580064 / 32,  -564448 / 32,  -548576 / 32,  -532448 / 32,
  88      -516064 / 32,  -499424 / 32,  -482528 / 32,  -465376 / 32,
  89      -447968 / 32,  -430304 / 32,  -412384 / 32,  -394208 / 32,
  90      -375776 / 32,  -357088 / 32,  -338144 / 32,  -318944 / 32,
  91      -299488 / 32,  -279776 / 32,  -259808 / 32,  -239584 / 32,
  92      -219104 / 32,  -198368 / 32,  -177376 / 32,  -156128 / 32,
  93      -134624 / 32,  -112864 / 32,   -90848 / 32,   -68576 / 32,
  94       -46048 / 32,   -23264 / 32,     -224 / 32,    23072 / 32,
  95        46624 / 32,    70432 / 32,    94496 / 32,   118816 / 32,
  96       143392 / 32,   168224 / 32,   193312 / 32,   218656 / 32,
  97       244256 / 32,   270112 / 32,   296224 / 32,   322592 / 32,
  98       349216 / 32,   376096 / 32,   403232 / 32,   430624 / 32,
  99       458272 / 32,   486176 / 32,   514336 / 32,   542752 / 32,
 100       571424 / 32,   600352 / 32,   629536 / 32,   658976 / 32,
 101       688672 / 32,   718624 / 32,   748832 / 32,   779296 / 32,
 102       810016 / 32,   840992 / 32,   872224 / 32,   903712 / 32,
 103       935456 / 32,   967456 / 32,   999712 / 32,  1032224 / 32
 104 };
 105
 106
 107 /** Gain values of p(0) for long-term prediction.
 108  *  To be indexed by the Rice coded indices.
 109  */
 110 static const uint8_t ltp_gain_values [4][4] = {
 111     { 0,  8, 16,  24},
 112     {32, 40, 48,  56},
 113     {64, 70, 76,  82},
 114     {88, 92, 96, 100}
 115 };
 116
 117
 118 /** Inter-channel weighting factors for multi-channel correlation.
 119  *  To be indexed by the Rice coded indices.
 120  */
 121 static const int16_t mcc_weightings[] = {
 122     204,  192,  179,  166,  153,  140,  128,  115,
 123     102,   89,   76,   64,   51,   38,   25,   12,
 124       0,  -12,  -25,  -38,  -51,  -64,  -76,  -89,
 125    -102, -115, -128, -140, -153, -166, -179, -192
 126 };
 127
 128
 129 /** Tail codes used in arithmetic coding using block Gilbert-Moore codes.
 130  */
 131 static const uint8_t tail_code[16][6] = {
 132     { 74, 44, 25, 13,  7, 3},
 133     { 68, 42, 24, 13,  7, 3},
 134     { 58, 39, 23, 13,  7, 3},
 135     {126, 70, 37, 19, 10, 5},
 136     {132, 70, 37, 20, 10, 5},
 137     {124, 70, 38, 20, 10, 5},
 138     {120, 69, 37, 20, 11, 5},
 139     {116, 67, 37, 20, 11, 5},
 140     {108, 66, 36, 20, 10, 5},
 141     {102, 62, 36, 20, 10, 5},
 142     { 88, 58, 34, 19, 10, 5},
 143     {162, 89, 49, 25, 13, 7},
 144     {156, 87, 49, 26, 14, 7},
 145     {150, 86, 47, 26, 14, 7},
 146     {142, 84, 47, 26, 14, 7},
 147     {131, 79, 46, 26, 14, 7}
 148 };
 149
 150
 151 enum RA_Flag {
 152     RA_FLAG_NONE,
 153     RA_FLAG_FRAMES,
 154     RA_FLAG_HEADER
 155 };
 156
 157
 158 typedef struct ALSSpecificConfig {
 159     uint32_t samples;         ///< number of samples, 0xFFFFFFFF if unknown
 160     int resolution;           ///< 000 = 8-bit; 001 = 16-bit; 010 = 24-bit; 011 = 32-bit
 161     int floating;             ///< 1 = IEEE 32-bit floating-point, 0 = integer
 162     int msb_first;            ///< 1 = original CRC calculated on big-endian system, 0 = little-endian
 163     int frame_length;         ///< frame length for each frame (last frame may differ)
 164     int ra_distance;          ///< distance between RA frames (in frames, 0...255)
 165     enum RA_Flag ra_flag;     ///< indicates where the size of ra units is stored
 166     int adapt_order;          ///< adaptive order: 1 = on, 0 = off
 167     int coef_table;           ///< table index of Rice code parameters
 168     int long_term_prediction; ///< long term prediction (LTP): 1 = on, 0 = off
 169     int max_order;            ///< maximum prediction order (0..1023)
 170     int block_switching;      ///< number of block switching levels
 171     int bgmc;                 ///< "Block Gilbert-Moore Code": 1 = on, 0 = off (Rice coding only)
 172     int sb_part;              ///< sub-block partition
 173     int joint_stereo;         ///< joint stereo: 1 = on, 0 = off
 174     int mc_coding;            ///< extended inter-channel coding (multi channel coding): 1 = on, 0 = off
 175     int chan_config;          ///< indicates that a chan_config_info field is present
 176     int chan_sort;            ///< channel rearrangement: 1 = on, 0 = off
 177     int rlslms;               ///< use "Recursive Least Square-Least Mean Square" predictor: 1 = on, 0 = off
 178     int chan_config_info;     ///< mapping of channels to loudspeaker locations. Unused until setting channel configuration is implemented.
 179     int *chan_pos;            ///< original channel positions
 180     int crc_enabled;          ///< enable Cyclic Redundancy Checksum
 181 } ALSSpecificConfig;
 182
 183
 184 typedef struct ALSChannelData {
 185     int stop_flag;
 186     int master_channel;
 187     int time_diff_flag;
 188     int time_diff_sign;
 189     int time_diff_index;
 190     int weighting[6];
 191 } ALSChannelData;
 192
 193
 194 typedef struct ALSDecContext {
 195     AVCodecContext *avctx;
 196     ALSSpecificConfig sconf;
 197     GetBitContext gb;
 198     BswapDSPContext bdsp;
 199     const AVCRC *crc_table;
 200     uint32_t crc_org;               ///< CRC value of the original input data
 201     uint32_t crc;                   ///< CRC value calculated from decoded data
 202     unsigned int cur_frame_length;  ///< length of the current frame to decode
 203     unsigned int frame_id;          ///< the frame ID / number of the current frame
 204     unsigned int js_switch;         ///< if true, joint-stereo decoding is enforced
 205     unsigned int cs_switch;         ///< if true, channel rearrangement is done
 206     unsigned int num_blocks;        ///< number of blocks used in the current frame
 207     unsigned int s_max;             ///< maximum Rice parameter allowed in entropy coding
 208     uint8_t *bgmc_lut;              ///< pointer at lookup tables used for BGMC
 209     int *bgmc_lut_status;           ///< pointer at lookup table status flags used for BGMC
 210     int ltp_lag_length;             ///< number of bits used for ltp lag value
 211     int *const_block;               ///< contains const_block flags for all channels
 212     unsigned int *shift_lsbs;       ///< contains shift_lsbs flags for all channels
 213     unsigned int *opt_order;        ///< contains opt_order flags for all channels
 214     int *store_prev_samples;        ///< contains store_prev_samples flags for all channels
 215     int *use_ltp;                   ///< contains use_ltp flags for all channels
 216     int *ltp_lag;                   ///< contains ltp lag values for all channels
 217     int **ltp_gain;                 ///< gain values for ltp 5-tap filter for a channel
 218     int *ltp_gain_buffer;           ///< contains all gain values for ltp 5-tap filter
 219     int32_t **quant_cof;            ///< quantized parcor coefficients for a channel
 220     int32_t *quant_cof_buffer;      ///< contains all quantized parcor coefficients
 221     int32_t **lpc_cof;              ///< coefficients of the direct form prediction filter for a channel
 222     int32_t *lpc_cof_buffer;        ///< contains all coefficients of the direct form prediction filter
 223     int32_t *lpc_cof_reversed_buffer; ///< temporary buffer to set up a reversed versio of lpc_cof_buffer
 224     ALSChannelData **chan_data;     ///< channel data for multi-channel correlation
 225     ALSChannelData *chan_data_buffer; ///< contains channel data for all channels
 226     int *reverted_channels;         ///< stores a flag for each reverted channel
 227     int32_t *prev_raw_samples;      ///< contains unshifted raw samples from the previous block
 228     int32_t **raw_samples;          ///< decoded raw samples for each channel
 229     int32_t *raw_buffer;            ///< contains all decoded raw samples including carryover samples
 230     uint8_t *crc_buffer;            ///< buffer of byte order corrected samples used for CRC check
 231     MLZ* mlz;                       ///< masked lz decompression structure
 232     SoftFloat_IEEE754 *acf;         ///< contains common multiplier for all channels
 233     int *last_acf_mantissa;         ///< contains the last acf mantissa data of common multiplier for all channels
 234     int *shift_value;               ///< value by which the binary point is to be shifted for all channels
 235     int *last_shift_value;          ///< contains last shift value for all channels
 236     int **raw_mantissa;             ///< decoded mantissa bits of the difference signal
 237     unsigned char *larray;          ///< buffer to store the output of masked lz decompression
 238     int *nbits;                     ///< contains the number of bits to read for masked lz decompression for all samples
 239     int highest_decoded_channel;
 240 } ALSDecContext;
 241
 242
 243 typedef struct ALSBlockData {
 244     unsigned int block_length;      ///< number of samples within the block
 245     unsigned int ra_block;          ///< if true, this is a random access block
 246     int          *const_block;      ///< if true, this is a constant value block
 247     int          js_blocks;         ///< true if this block contains a difference signal
 248     unsigned int *shift_lsbs;       ///< shift of values for this block
 249     unsigned int *opt_order;        ///< prediction order of this block
 250     int          *store_prev_samples;///< if true, carryover samples have to be stored
 251     int          *use_ltp;          ///< if true, long-term prediction is used
 252     int          *ltp_lag;          ///< lag value for long-term prediction
 253     int          *ltp_gain;         ///< gain values for ltp 5-tap filter
 254     int32_t      *quant_cof;        ///< quantized parcor coefficients
 255     int32_t      *lpc_cof;          ///< coefficients of the direct form prediction
 256     int32_t      *raw_samples;      ///< decoded raw samples / residuals for this block
 257     int32_t      *prev_raw_samples; ///< contains unshifted raw samples from the previous block
 258     int32_t      *raw_other;        ///< decoded raw samples of the other channel of a channel pair
 259 } ALSBlockData;
 260
 261
 262 static av_cold void dprint_specific_config(ALSDecContext *ctx)
 263 {
 264 #ifdef DEBUG
 265     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 266     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 267
 268     ff_dlog(avctx, "resolution = %i\n",           sconf->resolution);
 269     ff_dlog(avctx, "floating = %i\n",             sconf->floating);
 270     ff_dlog(avctx, "frame_length = %i\n",         sconf->frame_length);
 271     ff_dlog(avctx, "ra_distance = %i\n",          sconf->ra_distance);
 272     ff_dlog(avctx, "ra_flag = %i\n",              sconf->ra_flag);
 273     ff_dlog(avctx, "adapt_order = %i\n",          sconf->adapt_order);
 274     ff_dlog(avctx, "coef_table = %i\n",           sconf->coef_table);
 275     ff_dlog(avctx, "long_term_prediction = %i\n", sconf->long_term_prediction);
 276     ff_dlog(avctx, "max_order = %i\n",            sconf->max_order);
 277     ff_dlog(avctx, "block_switching = %i\n",      sconf->block_switching);
 278     ff_dlog(avctx, "bgmc = %i\n",                 sconf->bgmc);
 279     ff_dlog(avctx, "sb_part = %i\n",              sconf->sb_part);
 280     ff_dlog(avctx, "joint_stereo = %i\n",         sconf->joint_stereo);
 281     ff_dlog(avctx, "mc_coding = %i\n",            sconf->mc_coding);
 282     ff_dlog(avctx, "chan_config = %i\n",          sconf->chan_config);
 283     ff_dlog(avctx, "chan_sort = %i\n",            sconf->chan_sort);
 284     ff_dlog(avctx, "RLSLMS = %i\n",               sconf->rlslms);
 285     ff_dlog(avctx, "chan_config_info = %i\n",     sconf->chan_config_info);
 286 #endif
 287 }
 288
 289
 290 /** Read an ALSSpecificConfig from a buffer into the output struct.
 291  */
 292 static av_cold int read_specific_config(ALSDecContext *ctx)
 293 {
 294     GetBitContext gb;
 295     uint64_t ht_size;
 296     int i, config_offset;
 297     MPEG4AudioConfig m4ac = {0};
 298     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 299     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 300     uint32_t als_id, header_size, trailer_size;
 301     int ret;
 302
 303     if ((ret = init_get_bits8(&gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size)) < 0)
 304         return ret;
 305
 306     config_offset = avpriv_mpeg4audio_get_config2(&m4ac, avctx->extradata,
 307                                                   avctx->extradata_size, 1, avctx);
 308
 309     if (config_offset < 0)
 310         return AVERROR_INVALIDDATA;
 311
 312     skip_bits_long(&gb, config_offset);
 313
 314     if (get_bits_left(&gb) < (30 << 3))
 315         return AVERROR_INVALIDDATA;
 316
 317     // read the fixed items
 318     als_id                      = get_bits_long(&gb, 32);
 319     avctx->sample_rate          = m4ac.sample_rate;
 320     skip_bits_long(&gb, 32); // sample rate already known
 321     sconf->samples              = get_bits_long(&gb, 32);
 322     avctx->channels             = m4ac.channels;
 323     skip_bits(&gb, 16);      // number of channels already known
 324     skip_bits(&gb, 3);       // skip file_type
 325     sconf->resolution           = get_bits(&gb, 3);
 326     sconf->floating             = get_bits1(&gb);
 327     sconf->msb_first            = get_bits1(&gb);
 328     sconf->frame_length         = get_bits(&gb, 16) + 1;
 329     sconf->ra_distance          = get_bits(&gb, 8);
 330     sconf->ra_flag              = get_bits(&gb, 2);
 331     sconf->adapt_order          = get_bits1(&gb);
 332     sconf->coef_table           = get_bits(&gb, 2);
 333     sconf->long_term_prediction = get_bits1(&gb);
 334     sconf->max_order            = get_bits(&gb, 10);
 335     sconf->block_switching      = get_bits(&gb, 2);
 336     sconf->bgmc                 = get_bits1(&gb);
 337     sconf->sb_part              = get_bits1(&gb);
 338     sconf->joint_stereo         = get_bits1(&gb);
 339     sconf->mc_coding            = get_bits1(&gb);
 340     sconf->chan_config          = get_bits1(&gb);
 341     sconf->chan_sort            = get_bits1(&gb);
 342     sconf->crc_enabled          = get_bits1(&gb);
 343     sconf->rlslms               = get_bits1(&gb);
 344     skip_bits(&gb, 5);       // skip 5 reserved bits
 345     skip_bits1(&gb);         // skip aux_data_enabled
 346
 347
 348     // check for ALSSpecificConfig struct
 349     if (als_id != MKBETAG('A','L','S','\0'))
 350         return AVERROR_INVALIDDATA;
 351
 352     if (avctx->channels > FF_SANE_NB_CHANNELS) {
 353         avpriv_request_sample(avctx, "Huge number of channels\n");
 354         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 355     }
 356
 357     ctx->cur_frame_length = sconf->frame_length;
 358
 359     // read channel config
 360     if (sconf->chan_config)
 361         sconf->chan_config_info = get_bits(&gb, 16);
 362     // TODO: use this to set avctx->channel_layout
 363
 364
 365     // read channel sorting
 366     if (sconf->chan_sort && avctx->channels > 1) {
 367         int chan_pos_bits = av_ceil_log2(avctx->channels);
 368         int bits_needed  = avctx->channels * chan_pos_bits + 7;
 369         if (get_bits_left(&gb) < bits_needed)
 370             return AVERROR_INVALIDDATA;
 371
 372         if (!(sconf->chan_pos = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*sconf->chan_pos))))
 373             return AVERROR(ENOMEM);
 374
 375         ctx->cs_switch = 1;
 376
 377         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 378             sconf->chan_pos[i] = -1;
 379         }
 380
 381         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 382             int idx;
 383
 384             idx = get_bits(&gb, chan_pos_bits);
 385             if (idx >= avctx->channels || sconf->chan_pos[idx] != -1) {
 386                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel reordering.\n");
 387                 ctx->cs_switch = 0;
 388                 break;
 389             }
 390             sconf->chan_pos[idx] = i;
 391         }
 392
 393         align_get_bits(&gb);
 394     }
 395
 396
 397     // read fixed header and trailer sizes,
 398     // if size = 0xFFFFFFFF then there is no data field!
 399     if (get_bits_left(&gb) < 64)
 400         return AVERROR_INVALIDDATA;
 401
 402     header_size  = get_bits_long(&gb, 32);
 403     trailer_size = get_bits_long(&gb, 32);
 404     if (header_size  == 0xFFFFFFFF)
 405         header_size  = 0;
 406     if (trailer_size == 0xFFFFFFFF)
 407         trailer_size = 0;
 408
 409     ht_size = ((int64_t)(header_size) + (int64_t)(trailer_size)) << 3;
 410
 411
 412     // skip the header and trailer data
 413     if (get_bits_left(&gb) < ht_size)
 414         return AVERROR_INVALIDDATA;
 415
 416     if (ht_size > INT32_MAX)
 417         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 418
 419     skip_bits_long(&gb, ht_size);
 420
 421
 422     // initialize CRC calculation
 423     if (sconf->crc_enabled) {
 424         if (get_bits_left(&gb) < 32)
 425             return AVERROR_INVALIDDATA;
 426
 427         if (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL)) {
 428             ctx->crc_table = av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE_LE);
 429             ctx->crc       = 0xFFFFFFFF;
 430             ctx->crc_org   = ~get_bits_long(&gb, 32);
 431         } else
 432             skip_bits_long(&gb, 32);
 433     }
 434
 435
 436     // no need to read the rest of ALSSpecificConfig (ra_unit_size & aux data)
 437
 438     dprint_specific_config(ctx);
 439
 440     return 0;
 441 }
 442
 443
 444 /** Check the ALSSpecificConfig for unsupported features.
 445  */
 446 static int check_specific_config(ALSDecContext *ctx)
 447 {
 448     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 449     int error = 0;
 450
 451     // report unsupported feature and set error value
 452     #define MISSING_ERR(cond, str, errval)              \
 453     {                                                   \
 454         if (cond) {                                     \
 455             avpriv_report_missing_feature(ctx->avctx,   \
 456                                           str);         \
 457             error = errval;                             \
 458         }                                               \
 459     }
 460
 461     MISSING_ERR(sconf->rlslms,    "Adaptive RLS-LMS prediction", AVERROR_PATCHWELCOME);
 462
 463     return error;
 464 }
 465
 466
 467 /** Parse the bs_info field to extract the block partitioning used in
 468  *  block switching mode, refer to ISO/IEC 14496-3, section 11.6.2.
 469  */
 470 static void parse_bs_info(const uint32_t bs_info, unsigned int n,
 471                           unsigned int div, unsigned int **div_blocks,
 472                           unsigned int *num_blocks)
 473 {
 474     if (n < 31 && ((bs_info << n) & 0x40000000)) {
 475         // if the level is valid and the investigated bit n is set
 476         // then recursively check both children at bits (2n+1) and (2n+2)
 477         n   *= 2;
 478         div += 1;
 479         parse_bs_info(bs_info, n + 1, div, div_blocks, num_blocks);
 480         parse_bs_info(bs_info, n + 2, div, div_blocks, num_blocks);
 481     } else {
 482         // else the bit is not set or the last level has been reached
 483         // (bit implicitly not set)
 484         **div_blocks = div;
 485         (*div_blocks)++;
 486         (*num_blocks)++;
 487     }
 488 }
 489
 490
 491 /** Read and decode a Rice codeword.
 492  */
 493 static int32_t decode_rice(GetBitContext *gb, unsigned int k)
 494 {
 495     int max = get_bits_left(gb) - k;
 496     unsigned q = get_unary(gb, 0, max);
 497     int r   = k ? get_bits1(gb) : !(q & 1);
 498
 499     if (k > 1) {
 500         q <<= (k - 1);
 501         q  += get_bits_long(gb, k - 1);
 502     } else if (!k) {
 503         q >>= 1;
 504     }
 505     return r ? q : ~q;
 506 }
 507
 508
 509 /** Convert PARCOR coefficient k to direct filter coefficient.
 510  */
 511 static void parcor_to_lpc(unsigned int k, const int32_t *par, int32_t *cof)
 512 {
 513     int i, j;
 514
 515     for (i = 0, j = k - 1; i < j; i++, j--) {
 516         unsigned tmp1 = ((MUL64(par[k], cof[j]) + (1 << 19)) >> 20);
 517         cof[j]  += ((MUL64(par[k], cof[i]) + (1 << 19)) >> 20);
 518         cof[i]  += tmp1;
 519     }
 520     if (i == j)
 521         cof[i] += ((MUL64(par[k], cof[j]) + (1 << 19)) >> 20);
 522
 523     cof[k] = par[k];
 524 }
 525
 526
 527 /** Read block switching field if necessary and set actual block sizes.
 528  *  Also assure that the block sizes of the last frame correspond to the
 529  *  actual number of samples.
 530  */
 531 static void get_block_sizes(ALSDecContext *ctx, unsigned int *div_blocks,
 532                             uint32_t *bs_info)
 533 {
 534     ALSSpecificConfig *sconf     = &ctx->sconf;
 535     GetBitContext *gb            = &ctx->gb;
 536     unsigned int *ptr_div_blocks = div_blocks;
 537     unsigned int b;
 538
 539     if (sconf->block_switching) {
 540         unsigned int bs_info_len = 1 << (sconf->block_switching + 2);
 541         *bs_info = get_bits_long(gb, bs_info_len);
 542         *bs_info <<= (32 - bs_info_len);
 543     }
 544
 545     ctx->num_blocks = 0;
 546     parse_bs_info(*bs_info, 0, 0, &ptr_div_blocks, &ctx->num_blocks);
 547
 548     // The last frame may have an overdetermined block structure given in
 549     // the bitstream. In that case the defined block structure would need
 550     // more samples than available to be consistent.
 551     // The block structure is actually used but the block sizes are adapted
 552     // to fit the actual number of available samples.
 553     // Example: 5 samples, 2nd level block sizes: 2 2 2 2.
 554     // This results in the actual block sizes:    2 2 1 0.
 555     // This is not specified in 14496-3 but actually done by the reference
 556     // codec RM22 revision 2.
 557     // This appears to happen in case of an odd number of samples in the last
 558     // frame which is actually not allowed by the block length switching part
 559     // of 14496-3.
 560     // The ALS conformance files feature an odd number of samples in the last
 561     // frame.
 562
 563     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++)
 564         div_blocks[b] = ctx->sconf.frame_length >> div_blocks[b];
 565
 566     if (ctx->cur_frame_length != ctx->sconf.frame_length) {
 567         unsigned int remaining = ctx->cur_frame_length;
 568
 569         for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
 570             if (remaining <= div_blocks[b]) {
 571                 div_blocks[b] = remaining;
 572                 ctx->num_blocks = b + 1;
 573                 break;
 574             }
 575
 576             remaining -= div_blocks[b];
 577         }
 578     }
 579 }
 580
 581
 582 /** Read the block data for a constant block
 583  */
 584 static int read_const_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 585 {
 586     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 587     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 588     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
 589
 590     if (bd->block_length <= 0)
 591         return AVERROR_INVALIDDATA;
 592
 593     *bd->raw_samples = 0;
 594     *bd->const_block = get_bits1(gb);    // 1 = constant value, 0 = zero block (silence)
 595     bd->js_blocks    = get_bits1(gb);
 596
 597     // skip 5 reserved bits
 598     skip_bits(gb, 5);
 599
 600     if (*bd->const_block) {
 601         unsigned int const_val_bits = sconf->floating ? 24 : avctx->bits_per_raw_sample;
 602         *bd->raw_samples = get_sbits_long(gb, const_val_bits);
 603     }
 604
 605     // ensure constant block decoding by reusing this field
 606     *bd->const_block = 1;
 607
 608     return 0;
 609 }
 610
 611
 612 /** Decode the block data for a constant block
 613  */
 614 static void decode_const_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 615 {
 616     int      smp = bd->block_length - 1;
 617     int32_t  val = *bd->raw_samples;
 618     int32_t *dst = bd->raw_samples + 1;
 619
 620     // write raw samples into buffer
 621     for (; smp; smp--)
 622         *dst++ = val;
 623 }
 624
 625
 626 /** Read the block data for a non-constant block
 627  */
 628 static int read_var_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 629 {
 630     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 631     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 632     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
 633     unsigned int k;
 634     unsigned int s[8];
 635     unsigned int sx[8];
 636     unsigned int sub_blocks, log2_sub_blocks, sb_length;
 637     unsigned int start      = 0;
 638     unsigned int opt_order;
 639     int          sb;
 640     int32_t      *quant_cof = bd->quant_cof;
 641     int32_t      *current_res;
 642
 643
 644     // ensure variable block decoding by reusing this field
 645     *bd->const_block = 0;
 646
 647     *bd->opt_order  = 1;
 648     bd->js_blocks   = get_bits1(gb);
 649
 650     opt_order       = *bd->opt_order;
 651
 652     // determine the number of subblocks for entropy decoding
 653     if (!sconf->bgmc && !sconf->sb_part) {
 654         log2_sub_blocks = 0;
 655     } else {
 656         if (sconf->bgmc && sconf->sb_part)
 657             log2_sub_blocks = get_bits(gb, 2);
 658         else
 659             log2_sub_blocks = 2 * get_bits1(gb);
 660     }
 661
 662     sub_blocks = 1 << log2_sub_blocks;
 663
 664     // do not continue in case of a damaged stream since
 665     // block_length must be evenly divisible by sub_blocks
 666     if (bd->block_length & (sub_blocks - 1) || bd->block_length <= 0) {
 667         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 668                "Block length is not evenly divisible by the number of subblocks.\n");
 669         return AVERROR_INVALIDDATA;
 670     }
 671
 672     sb_length = bd->block_length >> log2_sub_blocks;
 673
 674     if (sconf->bgmc) {
 675         s[0] = get_bits(gb, 8 + (sconf->resolution > 1));
 676         for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
 677             s[k] = s[k - 1] + decode_rice(gb, 2);
 678
 679         for (k = 0; k < sub_blocks; k++) {
 680             sx[k]   = s[k] & 0x0F;
 681             s [k] >>= 4;
 682         }
 683     } else {
 684         s[0] = get_bits(gb, 4 + (sconf->resolution > 1));
 685         for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
 686             s[k] = s[k - 1] + decode_rice(gb, 0);
 687     }
 688     for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
 689         if (s[k] > 32) {
 690             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "k invalid for rice code.\n");
 691             return AVERROR_INVALIDDATA;
 692         }
 693
 694     if (get_bits1(gb))
 695         *bd->shift_lsbs = get_bits(gb, 4) + 1;
 696
 697     *bd->store_prev_samples = (bd->js_blocks && bd->raw_other) || *bd->shift_lsbs;
 698
 699
 700     if (!sconf->rlslms) {
 701         if (sconf->adapt_order && sconf->max_order) {
 702             int opt_order_length = av_ceil_log2(av_clip((bd->block_length >> 3) - 1,
 703                                                 2, sconf->max_order + 1));
 704             *bd->opt_order       = get_bits(gb, opt_order_length);
 705             if (*bd->opt_order > sconf->max_order) {
 706                 *bd->opt_order = sconf->max_order;
 707                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Predictor order too large.\n");
 708                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 709             }
 710         } else {
 711             *bd->opt_order = sconf->max_order;
 712         }
 713         opt_order = *bd->opt_order;
 714
 715         if (opt_order) {
 716             int add_base;
 717
 718             if (sconf->coef_table == 3) {
 719                 add_base = 0x7F;
 720
 721                 // read coefficient 0
 722                 quant_cof[0] = 32 * parcor_scaled_values[get_bits(gb, 7)];
 723
 724                 // read coefficient 1
 725                 if (opt_order > 1)
 726                     quant_cof[1] = -32 * parcor_scaled_values[get_bits(gb, 7)];
 727
 728                 // read coefficients 2 to opt_order
 729                 for (k = 2; k < opt_order; k++)
 730                     quant_cof[k] = get_bits(gb, 7);
 731             } else {
 732                 int k_max;
 733                 add_base = 1;
 734
 735                 // read coefficient 0 to 19
 736                 k_max = FFMIN(opt_order, 20);
 737                 for (k = 0; k < k_max; k++) {
 738                     int rice_param = parcor_rice_table[sconf->coef_table][k][1];
 739                     int offset     = parcor_rice_table[sconf->coef_table][k][0];
 740                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, rice_param) + offset;
 741                     if (quant_cof[k] < -64 || quant_cof[k] > 63) {
 742                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 743                                "quant_cof %"PRId32" is out of range.\n",
 744                                quant_cof[k]);
 745                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 746                     }
 747                 }
 748
 749                 // read coefficients 20 to 126
 750                 k_max = FFMIN(opt_order, 127);
 751                 for (; k < k_max; k++)
 752                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, 2) + (k & 1);
 753
 754                 // read coefficients 127 to opt_order
 755                 for (; k < opt_order; k++)
 756                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, 1);
 757
 758                 quant_cof[0] = 32 * parcor_scaled_values[quant_cof[0] + 64];
 759
 760                 if (opt_order > 1)
 761                     quant_cof[1] = -32 * parcor_scaled_values[quant_cof[1] + 64];
 762             }
 763
 764             for (k = 2; k < opt_order; k++)
 765                 quant_cof[k] = (quant_cof[k] * (1 << 14)) + (add_base << 13);
 766         }
 767     }
 768
 769     // read LTP gain and lag values
 770     if (sconf->long_term_prediction) {
 771         *bd->use_ltp = get_bits1(gb);
 772
 773         if (*bd->use_ltp) {
 774             int r, c;
 775
 776             bd->ltp_gain[0]   = decode_rice(gb, 1) * 8;
 777             bd->ltp_gain[1]   = decode_rice(gb, 2) * 8;
 778
 779             r                 = get_unary(gb, 0, 4);
 780             c                 = get_bits(gb, 2);
 781             if (r >= 4) {
 782                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "r overflow\n");
 783                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 784             }
 785
 786             bd->ltp_gain[2]   = ltp_gain_values[r][c];
 787
 788             bd->ltp_gain[3]   = decode_rice(gb, 2) * 8;
 789             bd->ltp_gain[4]   = decode_rice(gb, 1) * 8;
 790
 791             *bd->ltp_lag      = get_bits(gb, ctx->ltp_lag_length);
 792             *bd->ltp_lag     += FFMAX(4, opt_order + 1);
 793         }
 794     }
 795
 796     // read first value and residuals in case of a random access block
 797     if (bd->ra_block) {
 798         start = FFMIN(opt_order, 3);
 799         av_assert0(sb_length <= sconf->frame_length);
 800         if (sb_length <= start) {
 801             // opt_order or sb_length may be corrupted, either way this is unsupported and not well defined in the specification
 802             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sub block length smaller or equal start\n");
 803             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 804         }
 805
 806         if (opt_order)
 807             bd->raw_samples[0] = decode_rice(gb, avctx->bits_per_raw_sample - 4);
 808         if (opt_order > 1)
 809             bd->raw_samples[1] = decode_rice(gb, FFMIN(s[0] + 3, ctx->s_max));
 810         if (opt_order > 2)
 811             bd->raw_samples[2] = decode_rice(gb, FFMIN(s[0] + 1, ctx->s_max));
 812     }
 813
 814     // read all residuals
 815     if (sconf->bgmc) {
 816         int          delta[8];
 817         unsigned int k    [8];
 818         unsigned int b = av_clip((av_ceil_log2(bd->block_length) - 3) >> 1, 0, 5);
 819
 820         // read most significant bits
 821         unsigned int high;
 822         unsigned int low;
 823         unsigned int value;
 824
 825         int ret = ff_bgmc_decode_init(gb, &high, &low, &value);
 826         if (ret < 0)
 827             return ret;
 828
 829         current_res = bd->raw_samples + start;
 830
 831         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++) {
 832             unsigned int sb_len  = sb_length - (sb ? 0 : start);
 833
 834             k    [sb] = s[sb] > b ? s[sb] - b : 0;
 835             delta[sb] = 5 - s[sb] + k[sb];
 836
 837             if (k[sb] >= 32)
 838                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 839
 840             ff_bgmc_decode(gb, sb_len, current_res,
 841                         delta[sb], sx[sb], &high, &low, &value, ctx->bgmc_lut, ctx->bgmc_lut_status);
 842
 843             current_res += sb_len;
 844         }
 845
 846         ff_bgmc_decode_end(gb);
 847
 848
 849         // read least significant bits and tails
 850         current_res = bd->raw_samples + start;
 851
 852         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++, start = 0) {
 853             unsigned int cur_tail_code = tail_code[sx[sb]][delta[sb]];
 854             unsigned int cur_k         = k[sb];
 855             unsigned int cur_s         = s[sb];
 856
 857             for (; start < sb_length; start++) {
 858                 int32_t res = *current_res;
 859
 860                 if (res == cur_tail_code) {
 861                     unsigned int max_msb =   (2 + (sx[sb] > 2) + (sx[sb] > 10))
 862                                           << (5 - delta[sb]);
 863
 864                     res = decode_rice(gb, cur_s);
 865
 866                     if (res >= 0) {
 867                         res += (max_msb    ) << cur_k;
 868                     } else {
 869                         res -= (max_msb - 1) << cur_k;
 870                     }
 871                 } else {
 872                     if (res > cur_tail_code)
 873                         res--;
 874
 875                     if (res & 1)
 876                         res = -res;
 877
 878                     res >>= 1;
 879
 880                     if (cur_k) {
 881                         res  *= 1U << cur_k;
 882                         res  |= get_bits_long(gb, cur_k);
 883                     }
 884                 }
 885
 886                 *current_res++ = res;
 887             }
 888         }
 889     } else {
 890         current_res = bd->raw_samples + start;
 891
 892         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++, start = 0)
 893             for (; start < sb_length; start++)
 894                 *current_res++ = decode_rice(gb, s[sb]);
 895      }
 896
 897     return 0;
 898 }
 899
 900
 901 /** Decode the block data for a non-constant block
 902  */
 903 static int decode_var_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 904 {
 905     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 906     unsigned int block_length = bd->block_length;
 907     unsigned int smp = 0;
 908     unsigned int k;
 909     int opt_order             = *bd->opt_order;
 910     int sb;
 911     int64_t y;
 912     int32_t *quant_cof        = bd->quant_cof;
 913     int32_t *lpc_cof          = bd->lpc_cof;
 914     int32_t *raw_samples      = bd->raw_samples;
 915     int32_t *raw_samples_end  = bd->raw_samples + bd->block_length;
 916     int32_t *lpc_cof_reversed = ctx->lpc_cof_reversed_buffer;
 917
 918     // reverse long-term prediction
 919     if (*bd->use_ltp) {
 920         int ltp_smp;
 921
 922         for (ltp_smp = FFMAX(*bd->ltp_lag - 2, 0); ltp_smp < block_length; ltp_smp++) {
 923             int center = ltp_smp - *bd->ltp_lag;
 924             int begin  = FFMAX(0, center - 2);
 925             int end    = center + 3;
 926             int tab    = 5 - (end - begin);
 927             int base;
 928
 929             y = 1 << 6;
 930
 931             for (base = begin; base < end; base++, tab++)
 932                 y += (uint64_t)MUL64(bd->ltp_gain[tab], raw_samples[base]);
 933
 934             raw_samples[ltp_smp] += y >> 7;
 935         }
 936     }
 937
 938     // reconstruct all samples from residuals
 939     if (bd->ra_block) {
 940         for (smp = 0; smp < FFMIN(opt_order, block_length); smp++) {
 941             y = 1 << 19;
 942
 943             for (sb = 0; sb < smp; sb++)
 944                 y += (uint64_t)MUL64(lpc_cof[sb], raw_samples[-(sb + 1)]);
 945
 946             *raw_samples++ -= y >> 20;
 947             parcor_to_lpc(smp, quant_cof, lpc_cof);
 948         }
 949     } else {
 950         for (k = 0; k < opt_order; k++)
 951             parcor_to_lpc(k, quant_cof, lpc_cof);
 952
 953         // store previous samples in case that they have to be altered
 954         if (*bd->store_prev_samples)
 955             memcpy(bd->prev_raw_samples, raw_samples - sconf->max_order,
 956                    sizeof(*bd->prev_raw_samples) * sconf->max_order);
 957
 958         // reconstruct difference signal for prediction (joint-stereo)
 959         if (bd->js_blocks && bd->raw_other) {
 960             uint32_t *left, *right;
 961
 962             if (bd->raw_other > raw_samples) {  // D = R - L
 963                 left  = raw_samples;
 964                 right = bd->raw_other;
 965             } else {                                // D = R - L
 966                 left  = bd->raw_other;
 967                 right = raw_samples;
 968             }
 969
 970             for (sb = -1; sb >= -sconf->max_order; sb--)
 971                 raw_samples[sb] = right[sb] - left[sb];
 972         }
 973
 974         // reconstruct shifted signal
 975         if (*bd->shift_lsbs)
 976             for (sb = -1; sb >= -sconf->max_order; sb--)
 977                 raw_samples[sb] >>= *bd->shift_lsbs;
 978     }
 979
 980     // reverse linear prediction coefficients for efficiency
 981     lpc_cof = lpc_cof + opt_order;
 982
 983     for (sb = 0; sb < opt_order; sb++)
 984         lpc_cof_reversed[sb] = lpc_cof[-(sb + 1)];
 985
 986     // reconstruct raw samples
 987     raw_samples = bd->raw_samples + smp;
 988     lpc_cof     = lpc_cof_reversed + opt_order;
 989
 990     for (; raw_samples < raw_samples_end; raw_samples++) {
 991         y = 1 << 19;
 992
 993         for (sb = -opt_order; sb < 0; sb++)
 994             y += (uint64_t)MUL64(lpc_cof[sb], raw_samples[sb]);
 995
 996         *raw_samples -= y >> 20;
 997     }
 998
 999     raw_samples = bd->raw_samples;
1000
1001     // restore previous samples in case that they have been altered
1002     if (*bd->store_prev_samples)
1003         memcpy(raw_samples - sconf->max_order, bd->prev_raw_samples,
1004                sizeof(*raw_samples) * sconf->max_order);
1005
1006     return 0;
1007 }
1008
1009
1010 /** Read the block data.
1011  */
1012 static int read_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1013 {
1014     int ret;
1015     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
1016     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1017
1018     *bd->shift_lsbs = 0;
1019     // read block type flag and read the samples accordingly
1020     if (get_bits1(gb)) {
1021         ret = read_var_block_data(ctx, bd);
1022     } else {
1023         ret = read_const_block_data(ctx, bd);
1024     }
1025
1026     if (!sconf->mc_coding || ctx->js_switch)
1027         align_get_bits(gb);
1028
1029     return ret;
1030 }
1031
1032
1033 /** Decode the block data.
1034  */
1035 static int decode_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1036 {
1037     unsigned int smp;
1038     int ret = 0;
1039
1040     // read block type flag and read the samples accordingly
1041     if (*bd->const_block)
1042         decode_const_block_data(ctx, bd);
1043     else
1044         ret = decode_var_block_data(ctx, bd); // always return 0
1045
1046     if (ret < 0)
1047         return ret;
1048
1049     // TODO: read RLSLMS extension data
1050
1051     if (*bd->shift_lsbs)
1052         for (smp = 0; smp < bd->block_length; smp++)
1053             bd->raw_samples[smp] = (unsigned)bd->raw_samples[smp] << *bd->shift_lsbs;
1054
1055     return 0;
1056 }
1057
1058
1059 /** Read and decode block data successively.
1060  */
1061 static int read_decode_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1062 {
1063     int ret;
1064
1065     if ((ret = read_block(ctx, bd)) < 0)
1066         return ret;
1067
1068     return decode_block(ctx, bd);
1069 }
1070
1071
1072 /** Compute the number of samples left to decode for the current frame and
1073  *  sets these samples to zero.
1074  */
1075 static void zero_remaining(unsigned int b, unsigned int b_max,
1076                            const unsigned int *div_blocks, int32_t *buf)
1077 {
1078     unsigned int count = 0;
1079
1080     while (b < b_max)
1081         count += div_blocks[b++];
1082
1083     if (count)
1084         memset(buf, 0, sizeof(*buf) * count);
1085 }
1086
1087
1088 /** Decode blocks independently.
1089  */
1090 static int decode_blocks_ind(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame,
1091                              unsigned int c, const unsigned int *div_blocks,
1092                              unsigned int *js_blocks)
1093 {
1094     int ret;
1095     unsigned int b;
1096     ALSBlockData bd = { 0 };
1097
1098     bd.ra_block         = ra_frame;
1099     bd.const_block      = ctx->const_block;
1100     bd.shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1101     bd.opt_order        = ctx->opt_order;
1102     bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1103     bd.use_ltp          = ctx->use_ltp;
1104     bd.ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1105     bd.ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1106     bd.quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1107     bd.lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1108     bd.prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1109     bd.raw_samples      = ctx->raw_samples[c];
1110
1111
1112     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1113         bd.block_length     = div_blocks[b];
1114
1115         if ((ret = read_decode_block(ctx, &bd)) < 0) {
1116             // damaged block, write zero for the rest of the frame
1117             zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd.raw_samples);
1118             return ret;
1119         }
1120         bd.raw_samples += div_blocks[b];
1121         bd.ra_block     = 0;
1122     }
1123
1124     return 0;
1125 }
1126
1127
1128 /** Decode blocks dependently.
1129  */
1130 static int decode_blocks(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame,
1131                          unsigned int c, const unsigned int *div_blocks,
1132                          unsigned int *js_blocks)
1133 {
1134     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1135     unsigned int offset = 0;
1136     unsigned int b;
1137     int ret;
1138     ALSBlockData bd[2] = { { 0 } };
1139
1140     bd[0].ra_block         = ra_frame;
1141     bd[0].const_block      = ctx->const_block;
1142     bd[0].shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1143     bd[0].opt_order        = ctx->opt_order;
1144     bd[0].store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1145     bd[0].use_ltp          = ctx->use_ltp;
1146     bd[0].ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1147     bd[0].ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1148     bd[0].quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1149     bd[0].lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1150     bd[0].prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1151     bd[0].js_blocks        = *js_blocks;
1152
1153     bd[1].ra_block         = ra_frame;
1154     bd[1].const_block      = ctx->const_block;
1155     bd[1].shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1156     bd[1].opt_order        = ctx->opt_order;
1157     bd[1].store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1158     bd[1].use_ltp          = ctx->use_ltp;
1159     bd[1].ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1160     bd[1].ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1161     bd[1].quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1162     bd[1].lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1163     bd[1].prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1164     bd[1].js_blocks        = *(js_blocks + 1);
1165
1166     // decode all blocks
1167     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1168         unsigned int s;
1169
1170         bd[0].block_length = div_blocks[b];
1171         bd[1].block_length = div_blocks[b];
1172
1173         bd[0].raw_samples  = ctx->raw_samples[c    ] + offset;
1174         bd[1].raw_samples  = ctx->raw_samples[c + 1] + offset;
1175
1176         bd[0].raw_other    = bd[1].raw_samples;
1177         bd[1].raw_other    = bd[0].raw_samples;
1178
1179         if ((ret = read_decode_block(ctx, &bd[0])) < 0 ||
1180             (ret = read_decode_block(ctx, &bd[1])) < 0)
1181             goto fail;
1182
1183         // reconstruct joint-stereo blocks
1184         if (bd[0].js_blocks) {
1185             if (bd[1].js_blocks)
1186                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel pair.\n");
1187
1188             for (s = 0; s < div_blocks[b]; s++)
1189                 bd[0].raw_samples[s] = bd[1].raw_samples[s] - (unsigned)bd[0].raw_samples[s];
1190         } else if (bd[1].js_blocks) {
1191             for (s = 0; s < div_blocks[b]; s++)
1192                 bd[1].raw_samples[s] = bd[1].raw_samples[s] + (unsigned)bd[0].raw_samples[s];
1193         }
1194
1195         offset  += div_blocks[b];
1196         bd[0].ra_block = 0;
1197         bd[1].ra_block = 0;
1198     }
1199
1200     // store carryover raw samples,
1201     // the others channel raw samples are stored by the calling function.
1202     memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1203             ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1204             sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1205
1206     return 0;
1207 fail:
1208     // damaged block, write zero for the rest of the frame
1209     zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd[0].raw_samples);
1210     zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd[1].raw_samples);
1211     return ret;
1212 }
1213
1214 static inline int als_weighting(GetBitContext *gb, int k, int off)
1215 {
1216     int idx = av_clip(decode_rice(gb, k) + off,
1217                       0, FF_ARRAY_ELEMS(mcc_weightings) - 1);
1218     return mcc_weightings[idx];
1219 }
1220
1221 /** Read the channel data.
1222   */
1223 static int read_channel_data(ALSDecContext *ctx, ALSChannelData *cd, int c)
1224 {
1225     GetBitContext *gb       = &ctx->gb;
1226     ALSChannelData *current = cd;
1227     unsigned int channels   = ctx->avctx->channels;
1228     int entries             = 0;
1229
1230     while (entries < channels && !(current->stop_flag = get_bits1(gb))) {
1231         current->master_channel = get_bits_long(gb, av_ceil_log2(channels));
1232
1233         if (current->master_channel >= channels) {
1234             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid master channel.\n");
1235             return AVERROR_INVALIDDATA;
1236         }
1237
1238         if (current->master_channel != c) {
1239             current->time_diff_flag = get_bits1(gb);
1240             current->weighting[0]   = als_weighting(gb, 1, 16);
1241             current->weighting[1]   = als_weighting(gb, 2, 14);
1242             current->weighting[2]   = als_weighting(gb, 1, 16);
1243
1244             if (current->time_diff_flag) {
1245                 current->weighting[3] = als_weighting(gb, 1, 16);
1246                 current->weighting[4] = als_weighting(gb, 1, 16);
1247                 current->weighting[5] = als_weighting(gb, 1, 16);
1248
1249                 current->time_diff_sign  = get_bits1(gb);
1250                 current->time_diff_index = get_bits(gb, ctx->ltp_lag_length - 3) + 3;
1251             }
1252         }
1253
1254         current++;
1255         entries++;
1256     }
1257
1258     if (entries == channels) {
1259         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Damaged channel data.\n");
1260         return AVERROR_INVALIDDATA;
1261     }
1262
1263     align_get_bits(gb);
1264     return 0;
1265 }
1266
1267
1268 /** Recursively reverts the inter-channel correlation for a block.
1269  */
1270 static int revert_channel_correlation(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd,
1271                                        ALSChannelData **cd, int *reverted,
1272                                        unsigned int offset, int c)
1273 {
1274     ALSChannelData *ch = cd[c];
1275     unsigned int   dep = 0;
1276     unsigned int channels = ctx->avctx->channels;
1277     unsigned int channel_size = ctx->sconf.frame_length + ctx->sconf.max_order;
1278
1279     if (reverted[c])
1280         return 0;
1281
1282     reverted[c] = 1;
1283
1284     while (dep < channels && !ch[dep].stop_flag) {
1285         revert_channel_correlation(ctx, bd, cd, reverted, offset,
1286                                    ch[dep].master_channel);
1287
1288         dep++;
1289     }
1290
1291     if (dep == channels) {
1292         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel correlation.\n");
1293         return AVERROR_INVALIDDATA;
1294     }
1295
1296     bd->const_block = ctx->const_block + c;
1297     bd->shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1298     bd->opt_order   = ctx->opt_order + c;
1299     bd->store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1300     bd->use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1301     bd->ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1302     bd->ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1303     bd->lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1304     bd->quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1305     bd->raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1306
1307     for (dep = 0; !ch[dep].stop_flag; dep++) {
1308         ptrdiff_t smp;
1309         ptrdiff_t begin = 1;
1310         ptrdiff_t end   = bd->block_length - 1;
1311         int64_t y;
1312         int32_t *master = ctx->raw_samples[ch[dep].master_channel] + offset;
1313
1314         if (ch[dep].master_channel == c)
1315             continue;
1316
1317         if (ch[dep].time_diff_flag) {
1318             int t = ch[dep].time_diff_index;
1319
1320             if (ch[dep].time_diff_sign) {
1321                 t      = -t;
1322                 if (begin < t) {
1323                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "begin %"PTRDIFF_SPECIFIER" smaller than time diff index %d.\n", begin, t);
1324                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1325                 }
1326                 begin -= t;
1327             } else {
1328                 if (end < t) {
1329                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "end %"PTRDIFF_SPECIFIER" smaller than time diff index %d.\n", end, t);
1330                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1331                 }
1332                 end   -= t;
1333             }
1334
1335             if (FFMIN(begin - 1, begin - 1 + t) < ctx->raw_buffer - master ||
1336                 FFMAX(end   + 1,   end + 1 + t) > ctx->raw_buffer + channels * channel_size - master) {
1337                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR,
1338                        "sample pointer range [%p, %p] not contained in raw_buffer [%p, %p].\n",
1339                        master + FFMIN(begin - 1, begin - 1 + t), master + FFMAX(end + 1,   end + 1 + t),
1340                        ctx->raw_buffer, ctx->raw_buffer + channels * channel_size);
1341                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1342             }
1343
1344             for (smp = begin; smp < end; smp++) {
1345                 y  = (1 << 6) +
1346                      MUL64(ch[dep].weighting[0], master[smp - 1    ]) +
1347                      MUL64(ch[dep].weighting[1], master[smp        ]) +
1348                      MUL64(ch[dep].weighting[2], master[smp + 1    ]) +
1349                      MUL64(ch[dep].weighting[3], master[smp - 1 + t]) +
1350                      MUL64(ch[dep].weighting[4], master[smp     + t]) +
1351                      MUL64(ch[dep].weighting[5], master[smp + 1 + t]);
1352
1353                 bd->raw_samples[smp] += y >> 7;
1354             }
1355         } else {
1356
1357             if (begin - 1 < ctx->raw_buffer - master ||
1358                 end   + 1 > ctx->raw_buffer + channels * channel_size - master) {
1359                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR,
1360                        "sample pointer range [%p, %p] not contained in raw_buffer [%p, %p].\n",
1361                        master + begin - 1, master + end + 1,
1362                        ctx->raw_buffer, ctx->raw_buffer + channels * channel_size);
1363                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1364             }
1365
1366             for (smp = begin; smp < end; smp++) {
1367                 y  = (1 << 6) +
1368                      MUL64(ch[dep].weighting[0], master[smp - 1]) +
1369                      MUL64(ch[dep].weighting[1], master[smp    ]) +
1370                      MUL64(ch[dep].weighting[2], master[smp + 1]);
1371
1372                 bd->raw_samples[smp] += y >> 7;
1373             }
1374         }
1375     }
1376
1377     return 0;
1378 }
1379
1380
1381 /** multiply two softfloats and handle the rounding off
1382  */
1383 static SoftFloat_IEEE754 multiply(SoftFloat_IEEE754 a, SoftFloat_IEEE754 b) {
1384     uint64_t mantissa_temp;
1385     uint64_t mask_64;
1386     int cutoff_bit_count;
1387     unsigned char last_2_bits;
1388     unsigned int mantissa;
1389     int32_t sign;
1390     uint32_t return_val = 0;
1391     int bit_count       = 48;
1392
1393     sign = a.sign ^ b.sign;
1394
1395     // Multiply mantissa bits in a 64-bit register
1396     mantissa_temp = (uint64_t)a.mant * (uint64_t)b.mant;
1397     mask_64       = (uint64_t)0x1 << 47;
1398
1399     if (!mantissa_temp)
1400         return FLOAT_0;
1401
1402     // Count the valid bit count
1403     while (!(mantissa_temp & mask_64) && mask_64) {
1404         bit_count--;
1405         mask_64 >>= 1;
1406     }
1407
1408     // Round off
1409     cutoff_bit_count = bit_count - 24;
1410     if (cutoff_bit_count > 0) {
1411         last_2_bits = (unsigned char)(((unsigned int)mantissa_temp >> (cutoff_bit_count - 1)) & 0x3 );
1412         if ((last_2_bits == 0x3) || ((last_2_bits == 0x1) && ((unsigned int)mantissa_temp & ((0x1UL << (cutoff_bit_count - 1)) - 1)))) {
1413             // Need to round up
1414             mantissa_temp += (uint64_t)0x1 << cutoff_bit_count;
1415         }
1416     }
1417
1418     if (cutoff_bit_count >= 0) {
1419         mantissa = (unsigned int)(mantissa_temp >> cutoff_bit_count);
1420     } else {
1421         mantissa = (unsigned int)(mantissa_temp <<-cutoff_bit_count);
1422     }
1423
1424     // Need one more shift?
1425     if (mantissa & 0x01000000ul) {
1426         bit_count++;
1427         mantissa >>= 1;
1428     }
1429
1430     if (!sign) {
1431         return_val = 0x80000000U;
1432     }
1433
1434     return_val |= ((unsigned)av_clip(a.exp + b.exp + bit_count - 47, -126, 127) << 23) & 0x7F800000;
1435     return_val |= mantissa;
1436     return av_bits2sf_ieee754(return_val);
1437 }
1438
1439
1440 /** Read and decode the floating point sample data
1441  */
1442 static int read_diff_float_data(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame) {
1443     AVCodecContext *avctx   = ctx->avctx;
1444     GetBitContext *gb       = &ctx->gb;
1445     SoftFloat_IEEE754 *acf  = ctx->acf;
1446     int *shift_value        = ctx->shift_value;
1447     int *last_shift_value   = ctx->last_shift_value;
1448     int *last_acf_mantissa  = ctx->last_acf_mantissa;
1449     int **raw_mantissa      = ctx->raw_mantissa;
1450     int *nbits              = ctx->nbits;
1451     unsigned char *larray   = ctx->larray;
1452     int frame_length        = ctx->cur_frame_length;
1453     SoftFloat_IEEE754 scale = av_int2sf_ieee754(0x1u, 23);
1454     unsigned int partA_flag;
1455     unsigned int highest_byte;
1456     unsigned int shift_amp;
1457     uint32_t tmp_32;
1458     int use_acf;
1459     int nchars;
1460     int i;
1461     int c;
1462     long k;
1463     long nbits_aligned;
1464     unsigned long acc;
1465     unsigned long j;
1466     uint32_t sign;
1467     uint32_t e;
1468     uint32_t mantissa;
1469
1470     skip_bits_long(gb, 32); //num_bytes_diff_float
1471     use_acf = get_bits1(gb);
1472
1473     if (ra_frame) {
1474         memset(last_acf_mantissa, 0, avctx->channels * sizeof(*last_acf_mantissa));
1475         memset(last_shift_value,  0, avctx->channels * sizeof(*last_shift_value) );
1476         ff_mlz_flush_dict(ctx->mlz);
1477     }
1478
1479     if (avctx->channels * 8 > get_bits_left(gb))
1480         return AVERROR_INVALIDDATA;
1481
1482     for (c = 0; c < avctx->channels; ++c) {
1483         if (use_acf) {
1484             //acf_flag
1485             if (get_bits1(gb)) {
1486                 tmp_32 = get_bits(gb, 23);
1487                 last_acf_mantissa[c] = tmp_32;
1488             } else {
1489                 tmp_32 = last_acf_mantissa[c];
1490             }
1491             acf[c] = av_bits2sf_ieee754(tmp_32);
1492         } else {
1493             acf[c] = FLOAT_1;
1494         }
1495
1496         highest_byte = get_bits(gb, 2);
1497         partA_flag   = get_bits1(gb);
1498         shift_amp    = get_bits1(gb);
1499
1500         if (shift_amp) {
1501             shift_value[c] = get_bits(gb, 8);
1502             last_shift_value[c] = shift_value[c];
1503         } else {
1504             shift_value[c] = last_shift_value[c];
1505         }
1506
1507         if (partA_flag) {
1508             if (!get_bits1(gb)) { //uncompressed
1509                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1510                     if (ctx->raw_samples[c][i] == 0) {
1511                         ctx->raw_mantissa[c][i] = get_bits_long(gb, 32);
1512                     }
1513                 }
1514             } else { //compressed
1515                 nchars = 0;
1516                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1517                     if (ctx->raw_samples[c][i] == 0) {
1518                         nchars += 4;
1519                     }
1520                 }
1521
1522                 tmp_32 = ff_mlz_decompression(ctx->mlz, gb, nchars, larray);
1523                 if(tmp_32 != nchars) {
1524                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in MLZ decompression (%"PRId32", %d).\n", tmp_32, nchars);
1525                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1526                 }
1527
1528                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1529                     ctx->raw_mantissa[c][i] = AV_RB32(larray);
1530                 }
1531             }
1532         }
1533
1534         //decode part B
1535         if (highest_byte) {
1536             for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1537                 if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1538                     //The following logic is taken from Tabel 14.45 and 14.46 from the ISO spec
1539                     if (av_cmp_sf_ieee754(acf[c], FLOAT_1)) {
1540                         nbits[i] = 23 - av_log2(abs(ctx->raw_samples[c][i]));
1541                     } else {
1542                         nbits[i] = 23;
1543                     }
1544                     nbits[i] = FFMIN(nbits[i], highest_byte*8);
1545                 }
1546             }
1547
1548             if (!get_bits1(gb)) { //uncompressed
1549                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1550                     if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1551                         raw_mantissa[c][i] = get_bitsz(gb, nbits[i]);
1552                     }
1553                 }
1554             } else { //compressed
1555                 nchars = 0;
1556                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1557                     if (ctx->raw_samples[c][i]) {
1558                         nchars += (int) nbits[i] / 8;
1559                         if (nbits[i] & 7) {
1560                             ++nchars;
1561                         }
1562                     }
1563                 }
1564
1565                 tmp_32 = ff_mlz_decompression(ctx->mlz, gb, nchars, larray);
1566                 if(tmp_32 != nchars) {
1567                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in MLZ decompression (%"PRId32", %d).\n", tmp_32, nchars);
1568                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1569                 }
1570
1571                 j = 0;
1572                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1573                     if (ctx->raw_samples[c][i]) {
1574                         if (nbits[i] & 7) {
1575                             nbits_aligned = 8 * ((unsigned int)(nbits[i] / 8) + 1);
1576                         } else {
1577                             nbits_aligned = nbits[i];
1578                         }
1579                         acc = 0;
1580                         for (k = 0; k < nbits_aligned/8; ++k) {
1581                             acc = (acc << 8) + larray[j++];
1582                         }
1583                         acc >>= (nbits_aligned - nbits[i]);
1584                         raw_mantissa[c][i] = acc;
1585                     }
1586                 }
1587             }
1588         }
1589
1590         for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1591             SoftFloat_IEEE754 pcm_sf = av_int2sf_ieee754(ctx->raw_samples[c][i], 0);
1592             pcm_sf = av_div_sf_ieee754(pcm_sf, scale);
1593
1594             if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1595                 if (!av_cmp_sf_ieee754(acf[c], FLOAT_1)) {
1596                     pcm_sf = multiply(acf[c], pcm_sf);
1597                 }
1598
1599                 sign = pcm_sf.sign;
1600                 e = pcm_sf.exp;
1601                 mantissa = (pcm_sf.mant | 0x800000) + raw_mantissa[c][i];
1602
1603                 while(mantissa >= 0x1000000) {
1604                     e++;
1605                     mantissa >>= 1;
1606                 }
1607
1608                 if (mantissa) e += (shift_value[c] - 127);
1609                 mantissa &= 0x007fffffUL;
1610
1611                 tmp_32 = (sign << 31) | ((e + EXP_BIAS) << 23) | (mantissa);
1612                 ctx->raw_samples[c][i] = tmp_32;
1613             } else {
1614                 ctx->raw_samples[c][i] = raw_mantissa[c][i] & 0x007fffffUL;
1615             }
1616         }
1617         align_get_bits(gb);
1618     }
1619     return 0;
1620 }
1621
1622
1623 /** Read the frame data.
1624  */
1625 static int read_frame_data(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame)
1626 {
1627     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1628     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
1629     GetBitContext *gb = &ctx->gb;
1630     unsigned int div_blocks[32];                ///< block sizes.
1631     unsigned int c;
1632     unsigned int js_blocks[2];
1633     uint32_t bs_info = 0;
1634     int ret;
1635
1636     // skip the size of the ra unit if present in the frame
1637     if (sconf->ra_flag == RA_FLAG_FRAMES && ra_frame)
1638         skip_bits_long(gb, 32);
1639
1640     if (sconf->mc_coding && sconf->joint_stereo) {
1641         ctx->js_switch = get_bits1(gb);
1642         align_get_bits(gb);
1643     }
1644
1645     if (!sconf->mc_coding || ctx->js_switch) {
1646         int independent_bs = !sconf->joint_stereo;
1647
1648         for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1649             js_blocks[0] = 0;
1650             js_blocks[1] = 0;
1651
1652             get_block_sizes(ctx, div_blocks, &bs_info);
1653
1654             // if joint_stereo and block_switching is set, independent decoding
1655             // is signaled via the first bit of bs_info
1656             if (sconf->joint_stereo && sconf->block_switching)
1657                 if (bs_info >> 31)
1658                     independent_bs = 2;
1659
1660             // if this is the last channel, it has to be decoded independently
1661             if (c == avctx->channels - 1 || (c & 1))
1662                 independent_bs = 1;
1663
1664             if (independent_bs) {
1665                 ret = decode_blocks_ind(ctx, ra_frame, c,
1666                                         div_blocks, js_blocks);
1667                 if (ret < 0)
1668                     return ret;
1669                 independent_bs--;
1670             } else {
1671                 ret = decode_blocks(ctx, ra_frame, c, div_blocks, js_blocks);
1672                 if (ret < 0)
1673                     return ret;
1674
1675                 c++;
1676             }
1677
1678             // store carryover raw samples
1679             memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1680                     ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1681                     sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1682             ctx->highest_decoded_channel = c;
1683         }
1684     } else { // multi-channel coding
1685         ALSBlockData   bd = { 0 };
1686         int            b, ret;
1687         int            *reverted_channels = ctx->reverted_channels;
1688         unsigned int   offset             = 0;
1689
1690         for (c = 0; c < avctx->channels; c++)
1691             if (ctx->chan_data[c] < ctx->chan_data_buffer) {
1692                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel data.\n");
1693                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1694             }
1695
1696         memset(reverted_channels, 0, sizeof(*reverted_channels) * avctx->channels);
1697
1698         bd.ra_block         = ra_frame;
1699         bd.prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1700
1701         get_block_sizes(ctx, div_blocks, &bs_info);
1702
1703         for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1704             bd.block_length = div_blocks[b];
1705             if (bd.block_length <= 0) {
1706                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING,
1707                        "Invalid block length %u in channel data!\n",
1708                        bd.block_length);
1709                 continue;
1710             }
1711
1712             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1713                 bd.const_block = ctx->const_block + c;
1714                 bd.shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1715                 bd.opt_order   = ctx->opt_order + c;
1716                 bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1717                 bd.use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1718                 bd.ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1719                 bd.ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1720                 bd.lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1721                 bd.quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1722                 bd.raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1723                 bd.raw_other   = NULL;
1724
1725                 if ((ret = read_block(ctx, &bd)) < 0)
1726                     return ret;
1727                 if ((ret = read_channel_data(ctx, ctx->chan_data[c], c)) < 0)
1728                     return ret;
1729             }
1730
1731             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1732                 ret = revert_channel_correlation(ctx, &bd, ctx->chan_data,
1733                                                  reverted_channels, offset, c);
1734                 if (ret < 0)
1735                     return ret;
1736             }
1737             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1738                 bd.const_block = ctx->const_block + c;
1739                 bd.shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1740                 bd.opt_order   = ctx->opt_order + c;
1741                 bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1742                 bd.use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1743                 bd.ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1744                 bd.ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1745                 bd.lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1746                 bd.quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1747                 bd.raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1748
1749                 if ((ret = decode_block(ctx, &bd)) < 0)
1750                     return ret;
1751
1752                 ctx->highest_decoded_channel = FFMAX(ctx->highest_decoded_channel, c);
1753             }
1754
1755             memset(reverted_channels, 0, avctx->channels * sizeof(*reverted_channels));
1756             offset      += div_blocks[b];
1757             bd.ra_block  = 0;
1758         }
1759
1760         // store carryover raw samples
1761         for (c = 0; c < avctx->channels; c++)
1762             memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1763                     ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1764                     sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1765     }
1766
1767     if (sconf->floating) {
1768         read_diff_float_data(ctx, ra_frame);
1769     }
1770
1771     if (get_bits_left(gb) < 0) {
1772         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Overread %d\n", -get_bits_left(gb));
1773         return AVERROR_INVALIDDATA;
1774     }
1775
1776     return 0;
1777 }
1778
1779
1780 /** Decode an ALS frame.
1781  */
1782 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame_ptr,
1783                         AVPacket *avpkt)
1784 {
1785     ALSDecContext *ctx       = avctx->priv_data;
1786     AVFrame *frame           = data;
1787     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1788     const uint8_t *buffer    = avpkt->data;
1789     int buffer_size          = avpkt->size;
1790     int invalid_frame, ret;
1791     unsigned int c, sample, ra_frame, bytes_read, shift;
1792
1793     if ((ret = init_get_bits8(&ctx->gb, buffer, buffer_size)) < 0)
1794         return ret;
1795
1796     // In the case that the distance between random access frames is set to zero
1797     // (sconf->ra_distance == 0) no frame is treated as a random access frame.
1798     // For the first frame, if prediction is used, all samples used from the
1799     // previous frame are assumed to be zero.
1800     ra_frame = sconf->ra_distance && !(ctx->frame_id % sconf->ra_distance);
1801
1802     // the last frame to decode might have a different length
1803     if (sconf->samples != 0xFFFFFFFF)
1804         ctx->cur_frame_length = FFMIN(sconf->samples - ctx->frame_id * (uint64_t) sconf->frame_length,
1805                                       sconf->frame_length);
1806     else
1807         ctx->cur_frame_length = sconf->frame_length;
1808
1809     ctx->highest_decoded_channel = 0;
1810     // decode the frame data
1811     if ((invalid_frame = read_frame_data(ctx, ra_frame)) < 0)
1812         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING,
1813                "Reading frame data failed. Skipping RA unit.\n");
1814
1815     if (ctx->highest_decoded_channel == 0)
1816         return AVERROR_INVALIDDATA;
1817
1818     ctx->frame_id++;
1819
1820     /* get output buffer */
1821     frame->nb_samples = ctx->cur_frame_length;
1822     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1823         return ret;
1824
1825     // transform decoded frame into output format
1826     #define INTERLEAVE_OUTPUT(bps)                                                   \
1827     {                                                                                \
1828         int##bps##_t *dest = (int##bps##_t*)frame->data[0];                          \
1829         int channels = avctx->channels;                                              \
1830         int32_t *raw_samples = ctx->raw_samples[0];                                  \
1831         int raw_step = channels > 1 ? ctx->raw_samples[1] - raw_samples : 1;         \
1832         shift = bps - ctx->avctx->bits_per_raw_sample;                               \
1833         if (!ctx->cs_switch) {                                                       \
1834             for (sample = 0; sample < ctx->cur_frame_length; sample++)               \
1835                 for (c = 0; c < channels; c++)                                       \
1836                     *dest++ = raw_samples[c*raw_step + sample] * (1U << shift);      \
1837         } else {                                                                     \
1838             for (sample = 0; sample < ctx->cur_frame_length; sample++)               \
1839                 for (c = 0; c < channels; c++)                                       \
1840                     *dest++ = raw_samples[sconf->chan_pos[c]*raw_step + sample] * (1U << shift);\
1841         }                                                                            \
1842     }
1843
1844     if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1845         INTERLEAVE_OUTPUT(16)
1846     } else {
1847         INTERLEAVE_OUTPUT(32)
1848     }
1849
1850     // update CRC
1851     if (sconf->crc_enabled && (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL))) {
1852         int swap = HAVE_BIGENDIAN != sconf->msb_first;
1853
1854         if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample == 24) {
1855             int32_t *src = (int32_t *)frame->data[0];
1856
1857             for (sample = 0;
1858                  sample < ctx->cur_frame_length * avctx->channels;
1859                  sample++) {
1860                 int32_t v;
1861
1862                 if (swap)
1863                     v = av_bswap32(src[sample]);
1864                 else
1865                     v = src[sample];
1866                 if (!HAVE_BIGENDIAN)
1867                     v >>= 8;
1868
1869                 ctx->crc = av_crc(ctx->crc_table, ctx->crc, (uint8_t*)(&v), 3);
1870             }
1871         } else {
1872             uint8_t *crc_source;
1873
1874             if (swap) {
1875                 if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1876                     int16_t *src  = (int16_t*) frame->data[0];
1877                     int16_t *dest = (int16_t*) ctx->crc_buffer;
1878                     for (sample = 0;
1879                          sample < ctx->cur_frame_length * avctx->channels;
1880                          sample++)
1881                         *dest++ = av_bswap16(src[sample]);
1882                 } else {
1883                     ctx->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) ctx->crc_buffer,
1884                                         (uint32_t *) frame->data[0],
1885                                         ctx->cur_frame_length * avctx->channels);
1886                 }
1887                 crc_source = ctx->crc_buffer;
1888             } else {
1889                 crc_source = frame->data[0];
1890             }
1891
1892             ctx->crc = av_crc(ctx->crc_table, ctx->crc, crc_source,
1893                               ctx->cur_frame_length * avctx->channels *
1894                               av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
1895         }
1896
1897
1898         // check CRC sums if this is the last frame
1899         if (ctx->cur_frame_length != sconf->frame_length &&
1900             ctx->crc_org != ctx->crc) {
1901             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC error.\n");
1902             if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
1903                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1904         }
1905     }
1906
1907     *got_frame_ptr = 1;
1908
1909     bytes_read = invalid_frame ? buffer_size :
1910                                  (get_bits_count(&ctx->gb) + 7) >> 3;
1911
1912     return bytes_read;
1913 }
1914
1915
1916 /** Uninitialize the ALS decoder.
1917  */
1918 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1919 {
1920     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
1921     int i;
1922
1923     av_freep(&ctx->sconf.chan_pos);
1924
1925     ff_bgmc_end(&ctx->bgmc_lut, &ctx->bgmc_lut_status);
1926
1927     av_freep(&ctx->const_block);
1928     av_freep(&ctx->shift_lsbs);
1929     av_freep(&ctx->opt_order);
1930     av_freep(&ctx->store_prev_samples);
1931     av_freep(&ctx->use_ltp);
1932     av_freep(&ctx->ltp_lag);
1933     av_freep(&ctx->ltp_gain);
1934     av_freep(&ctx->ltp_gain_buffer);
1935     av_freep(&ctx->quant_cof);
1936     av_freep(&ctx->lpc_cof);
1937     av_freep(&ctx->quant_cof_buffer);
1938     av_freep(&ctx->lpc_cof_buffer);
1939     av_freep(&ctx->lpc_cof_reversed_buffer);
1940     av_freep(&ctx->prev_raw_samples);
1941     av_freep(&ctx->raw_samples);
1942     av_freep(&ctx->raw_buffer);
1943     av_freep(&ctx->chan_data);
1944     av_freep(&ctx->chan_data_buffer);
1945     av_freep(&ctx->reverted_channels);
1946     av_freep(&ctx->crc_buffer);
1947     if (ctx->mlz) {
1948         av_freep(&ctx->mlz->dict);
1949         av_freep(&ctx->mlz);
1950     }
1951     av_freep(&ctx->acf);
1952     av_freep(&ctx->last_acf_mantissa);
1953     av_freep(&ctx->shift_value);
1954     av_freep(&ctx->last_shift_value);
1955     if (ctx->raw_mantissa) {
1956         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1957             av_freep(&ctx->raw_mantissa[i]);
1958         }
1959         av_freep(&ctx->raw_mantissa);
1960     }
1961     av_freep(&ctx->larray);
1962     av_freep(&ctx->nbits);
1963
1964     return 0;
1965 }
1966
1967
1968 /** Initialize the ALS decoder.
1969  */
1970 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
1971 {
1972     unsigned int c;
1973     unsigned int channel_size;
1974     int num_buffers, ret;
1975     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
1976     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1977     ctx->avctx = avctx;
1978
1979     if (!avctx->extradata) {
1980         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required ALS extradata.\n");
1981         return AVERROR_INVALIDDATA;
1982     }
1983
1984     if ((ret = read_specific_config(ctx)) < 0) {
1985         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Reading ALSSpecificConfig failed.\n");
1986         goto fail;
1987     }
1988
1989     if ((ret = check_specific_config(ctx)) < 0) {
1990         goto fail;
1991     }
1992
1993     if (sconf->bgmc) {
1994         ret = ff_bgmc_init(avctx, &ctx->bgmc_lut, &ctx->bgmc_lut_status);
1995         if (ret < 0)
1996             goto fail;
1997     }
1998     if (sconf->floating) {
1999         avctx->sample_fmt          = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
2000         avctx->bits_per_raw_sample = 32;
2001     } else {
2002         avctx->sample_fmt          = sconf->resolution > 1
2003                                      ? AV_SAMPLE_FMT_S32 : AV_SAMPLE_FMT_S16;
2004         avctx->bits_per_raw_sample = (sconf->resolution + 1) * 8;
2005         if (avctx->bits_per_raw_sample > 32) {
2006             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bits per raw sample %d larger than 32.\n",
2007                    avctx->bits_per_raw_sample);
2008             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
2009             goto fail;
2010         }
2011     }
2012
2013     // set maximum Rice parameter for progressive decoding based on resolution
2014     // This is not specified in 14496-3 but actually done by the reference
2015     // codec RM22 revision 2.
2016     ctx->s_max = sconf->resolution > 1 ? 31 : 15;
2017
2018     // set lag value for long-term prediction
2019     ctx->ltp_lag_length = 8 + (avctx->sample_rate >=  96000) +
2020                               (avctx->sample_rate >= 192000);
2021
2022     // allocate quantized parcor coefficient buffer
2023     num_buffers = sconf->mc_coding ? avctx->channels : 1;
2024     if (num_buffers * (uint64_t)num_buffers > INT_MAX) // protect chan_data_buffer allocation
2025         return AVERROR_INVALIDDATA;
2026
2027     ctx->quant_cof        = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->quant_cof));
2028     ctx->lpc_cof          = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->lpc_cof));
2029     ctx->quant_cof_buffer = av_malloc_array(num_buffers * sconf->max_order,
2030                                             sizeof(*ctx->quant_cof_buffer));
2031     ctx->lpc_cof_buffer   = av_malloc_array(num_buffers * sconf->max_order,
2032                                             sizeof(*ctx->lpc_cof_buffer));
2033     ctx->lpc_cof_reversed_buffer = av_malloc_array(sconf->max_order,
2034                                                    sizeof(*ctx->lpc_cof_buffer));
2035
2036     if (!ctx->quant_cof              || !ctx->lpc_cof        ||
2037         !ctx->quant_cof_buffer       || !ctx->lpc_cof_buffer ||
2038         !ctx->lpc_cof_reversed_buffer) {
2039         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2040         ret = AVERROR(ENOMEM);
2041         goto fail;
2042     }
2043
2044     // assign quantized parcor coefficient buffers
2045     for (c = 0; c < num_buffers; c++) {
2046         ctx->quant_cof[c] = ctx->quant_cof_buffer + c * sconf->max_order;
2047         ctx->lpc_cof[c]   = ctx->lpc_cof_buffer   + c * sconf->max_order;
2048     }
2049
2050     // allocate and assign lag and gain data buffer for ltp mode
2051     ctx->const_block     = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->const_block));
2052     ctx->shift_lsbs      = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->shift_lsbs));
2053     ctx->opt_order       = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->opt_order));
2054     ctx->store_prev_samples = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->store_prev_samples));
2055     ctx->use_ltp         = av_mallocz_array(num_buffers, sizeof(*ctx->use_ltp));
2056     ctx->ltp_lag         = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->ltp_lag));
2057     ctx->ltp_gain        = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->ltp_gain));
2058     ctx->ltp_gain_buffer = av_malloc_array(num_buffers * 5, sizeof(*ctx->ltp_gain_buffer));
2059
2060     if (!ctx->const_block || !ctx->shift_lsbs ||
2061         !ctx->opt_order || !ctx->store_prev_samples ||
2062         !ctx->use_ltp  || !ctx->ltp_lag ||
2063         !ctx->ltp_gain || !ctx->ltp_gain_buffer) {
2064         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2065         ret = AVERROR(ENOMEM);
2066         goto fail;
2067     }
2068
2069     for (c = 0; c < num_buffers; c++)
2070         ctx->ltp_gain[c] = ctx->ltp_gain_buffer + c * 5;
2071
2072     // allocate and assign channel data buffer for mcc mode
2073     if (sconf->mc_coding) {
2074         ctx->chan_data_buffer  = av_mallocz_array(num_buffers * num_buffers,
2075                                                  sizeof(*ctx->chan_data_buffer));
2076         ctx->chan_data         = av_mallocz_array(num_buffers,
2077                                                  sizeof(*ctx->chan_data));
2078         ctx->reverted_channels = av_malloc_array(num_buffers,
2079                                                  sizeof(*ctx->reverted_channels));
2080
2081         if (!ctx->chan_data_buffer || !ctx->chan_data || !ctx->reverted_channels) {
2082             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2083             ret = AVERROR(ENOMEM);
2084             goto fail;
2085         }
2086
2087         for (c = 0; c < num_buffers; c++)
2088             ctx->chan_data[c] = ctx->chan_data_buffer + c * num_buffers;
2089     } else {
2090         ctx->chan_data         = NULL;
2091         ctx->chan_data_buffer  = NULL;
2092         ctx->reverted_channels = NULL;
2093     }
2094
2095     channel_size      = sconf->frame_length + sconf->max_order;
2096
2097     ctx->prev_raw_samples = av_malloc_array(sconf->max_order, sizeof(*ctx->prev_raw_samples));
2098     ctx->raw_buffer       = av_mallocz_array(avctx->channels * channel_size, sizeof(*ctx->raw_buffer));
2099     ctx->raw_samples      = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->raw_samples));
2100
2101     if (sconf->floating) {
2102         ctx->acf               = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->acf));
2103         ctx->shift_value       = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->shift_value));
2104         ctx->last_shift_value  = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->last_shift_value));
2105         ctx->last_acf_mantissa = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->last_acf_mantissa));
2106         ctx->raw_mantissa      = av_mallocz_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->raw_mantissa));
2107
2108         ctx->larray = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length * 4, sizeof(*ctx->larray));
2109         ctx->nbits  = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length, sizeof(*ctx->nbits));
2110         ctx->mlz    = av_mallocz(sizeof(*ctx->mlz));
2111
2112         if (!ctx->mlz || !ctx->acf || !ctx->shift_value || !ctx->last_shift_value
2113             || !ctx->last_acf_mantissa || !ctx->raw_mantissa) {
2114             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2115             ret = AVERROR(ENOMEM);
2116             goto fail;
2117         }
2118
2119         ff_mlz_init_dict(avctx, ctx->mlz);
2120         ff_mlz_flush_dict(ctx->mlz);
2121
2122         for (c = 0; c < avctx->channels; ++c) {
2123             ctx->raw_mantissa[c] = av_mallocz_array(ctx->cur_frame_length, sizeof(**ctx->raw_mantissa));
2124         }
2125     }
2126
2127     // allocate previous raw sample buffer
2128     if (!ctx->prev_raw_samples || !ctx->raw_buffer|| !ctx->raw_samples) {
2129         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2130         ret = AVERROR(ENOMEM);
2131         goto fail;
2132     }
2133
2134     // assign raw samples buffers
2135     ctx->raw_samples[0] = ctx->raw_buffer + sconf->max_order;
2136     for (c = 1; c < avctx->channels; c++)
2137         ctx->raw_samples[c] = ctx->raw_samples[c - 1] + channel_size;
2138
2139     // allocate crc buffer
2140     if (HAVE_BIGENDIAN != sconf->msb_first && sconf->crc_enabled &&
2141         (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL))) {
2142         ctx->crc_buffer = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length *
2143                                           avctx->channels *
2144                                           av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt),
2145                                           sizeof(*ctx->crc_buffer));
2146         if (!ctx->crc_buffer) {
2147             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2148             ret = AVERROR(ENOMEM);
2149             goto fail;
2150         }
2151     }
2152
2153     ff_bswapdsp_init(&ctx->bdsp);
2154
2155     return 0;
2156
2157 fail:
2158     return ret;
2159 }
2160
2161
2162 /** Flush (reset) the frame ID after seeking.
2163  */
2164 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
2165 {
2166     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
2167
2168     ctx->frame_id = 0;
2169 }
2170
2171
2172 AVCodec ff_als_decoder = {
2173     .name           = "als",
2174     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-4 Audio Lossless Coding (ALS)"),
2175     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2176     .id             = AV_CODEC_ID_MP4ALS,
2177     .priv_data_size = sizeof(ALSDecContext),
2178     .init           = decode_init,
2179     .close          = decode_end,
2180     .decode         = decode_frame,
2181     .flush          = flush,
2182     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
2183     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
2184 };